Question

某同學(xué)要用伏安法測定一只未知電阻的阻值，現(xiàn)有器材：電池組（6V）、電流表、電壓表、待測電阻、開關(guān)各一只及導(dǎo)線若干．
（1）為使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，還需一只

滑動(dòng)變阻器

，用于改變待測電阻兩端的

電壓

．讀取幾組電壓值和電流值．
（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）實(shí)驗(yàn)中記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓U/V	電流I/A
1	4.0	0.42
2	4.5	0.46
3	5.5	0.52

根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn)中電壓表選用了

0～15V

量程；待測電阻的阻值為

9.96

Ω．
（4）若某同學(xué)連完電路后，用開關(guān)試觸時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表分別出現(xiàn)如圖所示情況，則電流表產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是

選用的量程過小

，電壓表產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是

正負(fù)接線柱接反了

．

Answer 1

分析：（1）利用電流表、電壓表測量電阻的原理是R=

U

I

，為減小測量誤差，需要測量多組電流和電壓得到多個(gè)電阻，然后取平均值；而要改變電流和電壓，需要在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器；
（2）畫電路圖時(shí)，電壓表測量燈兩端的電壓（將電壓表與電阻并聯(lián)）、電流表測量通過燈的電流（電流表與電阻串聯(lián)），串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器（一上一下）和開關(guān)；
（3）電壓表有0～3V和0～15V兩個(gè)量程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以確定選擇的量程；
已知每一組的電流和電壓，可以得到每一組的電阻，取三組電阻的平均值即為待測電阻的阻值；
（4）使用電流表或電壓表測量電路電流或電壓時(shí)，要選擇適當(dāng)?shù)牧砍�；必須使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．

解答：解：
（1）為使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，需要至少測量三次，所以需要滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，通過移動(dòng)滑片位置改變接入電路電阻，以改變待測電阻兩端電壓和通過的電流．
故答案為：滑動(dòng)變阻器；電壓．
（2）將電壓表與電阻并聯(lián)、電流表與電阻串聯(lián)，串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器（一上一下）和開關(guān)，畫出電路圖（下圖）；

（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，電壓表的示數(shù)都大于3V，所以電壓表選擇的是0～15V量程；
三次測量的電阻阻值分別為：
R₁=

U1

I1

=

4.0V

0.42A

≈9.52Ω
R₂=

U2

I2

=

4.5V

0.46A

≈9.78Ω
R₃=

U3

I3

=

5.5V

0.52A

≈10.58Ω
待測電阻阻值為R=

R1+R2+R3

3

=

9.52Ω+9.78Ω+10.58Ω

3

=9.96Ω．
故答案為：0～15V；9.96．
（4）電流表指針偏轉(zhuǎn)到最右端，說明所測電流值超過電流表的量程，可判斷是選擇的量程小了，應(yīng)換用較大的量程；
電壓表指針反偏，說明流入電壓表的電流方向不對(duì)，即正負(fù)接線柱接反了引起的．
故答案為：選用的量程過�。徽�負(fù)接線柱接反了．

點(diǎn)評(píng)：伏安法測電阻是電學(xué)最重要的實(shí)驗(yàn)之一，此題考查了電路圖的做法、滑動(dòng)變阻器的作用、電流表、電壓表指針不正常偏轉(zhuǎn)的原因、量程的選擇以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，考查角度全面，難度適中，需要重點(diǎn)把握．